Pinning Synchronization of Coupled Oscillators with Paired Topologies

This paper investigates the pinning synchronization of a group of coupled oscillators, where both the dissipative and restorative interactions are taken into consideration. The paired coupling topologies are introduced to capture this feature of the dynamics. To realize the synchronization of the coupled oscillators, the pinning control is introduced, and two pinning criteria are proposed to ensure the synchronization. Both these two proposed criteria provide sufficient and necessary conditions for pinning synchronization of the coupled oscillators with paired topologies. Simulation examples are illustrated to verify the proposed theoretical results.

     

一种新的倒GPS基站间的时钟同步方法

时钟同步技术是基于倒GPS(IGPS)基站网络来进行目标定位的重要研究内容。提出了一种与IGPS基站时钟结合的自适应离散卡尔曼滤波方法,该方法利用测量新息和状态修正序列在估计窗内分段静止的特性,克服了传统卡尔曼滤波过程过分依赖于数学模型和统计模型正确性的问题。通过这种方法可以在线实时修正和转换IGPS基站间的时钟相位偏差和时钟偏移,找出最佳时钟适应曲线,并估计过程噪声和测量噪声的协方差矩阵。仿真结果表明,该方法能够提高IGPS基站间的时钟同步精度,使同步精度达到微秒量级。     

Exponentially adaptive synchronization of an uncertain delayed dynamical network

Over the past decades, complex networks have been prosperous greatly in various fields of sciences and engineering. Much attention has been given to investigate the synchronization of complex networks in recent years. However, few work has done for the networks with uncertain parameters and unknown topology. In this paper, to further reveal the dynamical mechanism in complex networks with time delays, an uncertain general complex dynamical network with delayed nodes is studied. By constructing a drive network and a suitable slave network, several novel criteria for the networks consisting of the identical nodes and different nodes have been obtained based on the adaptive feedback method. Particularly, the hypotheses and the proposed adaptive laws for network synchronization are simple and can be readily applied in practical applications. Finally, numerical simulations are provided to illustrate the effectiveness of the proposed synchronization criteria.     

机群多编队作战网络自同步

提出机群多编队协同作战复杂网络模型,基于复杂网络自同步原理,研究网络节点动力学和耦合强度给定不变情况下,网络拓扑结构对作战网络同步能力的影响。针对作战网络特点,以最大化网络同步能力和不同层级指控节点效能为优化目标,作战网络指控结构和作战环境对通信拓扑的限制为约束条件,建立作战网络自同步优化模型。采用遗传算法,通过调整作战节点之间的通信结构对上述模型求解。仿真实验表明,获得的优化网络在保持作战网络结构特点的同时,具备更小的网络特征值比和更快的一致性收敛速度。     

Newman-Watts型小世界电机网络混沌行为的牵制控制

小世界永磁同步电机(PMSM)网络的耦合强度和连接概率参数值处于某些范围时,会出现混沌行为,这将严重危及电机网络传动系统的稳定运行。因此,如何控制PMSM网络中的混沌行为成为保持其稳定性的关键问题。首先给出了NewmanWatts型小世界PMSM网络的牵制控制模型,然后通过Lyapunov稳定性理论证明了受控系统的稳定性,并得到牵制控制器参数的选择条件,最后利用数值仿真方法验证该牵制控制方法的正确性。     

基于细胞神经网络的牌照倾斜校正及单字切分

车牌自动识别中 ,牌照倾斜和单字切分不准确会使字符识别率下降。为此提出基于细胞神经网络的牌照倾斜校正及单字切分的方法。由阴影检测器得到包含字符的块状区域 ,并得到块状区域的上、下边缘线 ,从而得到牌照的倾斜角度 ,对牌照进行倾斜校正。对校正后的图像 ,用相连单元检测器去除边框及其它干扰 ,并用另一个离散时间细胞神经网络模板完成单字切分。结果表明 ,利用细胞神经网络可以较好地完成牌照倾斜校正和单字切分 ,为后面的字符识别作了较好的准备。     

复杂网络的线性广义同步

基于Lyapunov 稳定性理论,研究了两个复杂网络的线性广义同步(LGS)问题．通过构造控制器实现了两个参数不确定时滞复杂网络的LGS,给定驱动网络以及线性映射,可以构造响应网络来实现LGS．结果可用于指导能源供求网络、金融网络等的平衡发展．以企业家激励网络及企业经济增长要素网络进行数值仿真,参数不确定也可实现两个网络的LGS, 从而在一种和谐同步发展的状态下,能更好的实现企业经济的稳步发展．当企业家激励网络参数未知时,可构造响应网络来实现LGS, 一方面可对该网络进行同步控制,达到预期的效果; 另一方面可对参数进行辨识, 确定网络结构．     

Global Asymptotic Synchronization of a Class of BAM Neural Networks with Time Delays via Integrating Inequality Techniques

In this paper, the authors are concerned with global asymptotic synchronization for a class of BAM neural networks with time delays. Instead of using Lyapunov functional method, LMI method and matrix measure method which are recently widely applied to investigating global exponential/asymptotic synchronization for neural networks, two novel sufficient conditions on global asymptotic synchronization of above BAM neural networks are established by using a kind of new study method of global synchronization: Integrating inequality techniques. The method and results extend the study of global synchronization of neural networks.     

复杂动力网络的数学模型与同步准则

许多自然和人造的网络都属于复杂网络,它们具有复杂的招朴结构和大量的节点.人们提出了许多数学模型来描述各种各样的复杂网络,探讨复杂网络的动力和集群行为.简要地回顾几个典型的复杂动力网络模型.基于提出的时变复杂动力网络模型,给出了几个基本的网络同步准则.最后给出了一个简单的例子加以说明.     

Finite-Time Synchronization for a Class of Dynamical Complex Networks with Nonidentical Nodes and Uncertain Disturbance

This paper investigates the finite-time synchronization for a class of linearly coupled dynamical complex networks with both nonidentical nodes and uncertain disturbance. A set of controllers are designed such that the considered system can be finite-timely synchronized onto the target node.Based on the stability of the error equation, the Lyapunov function method and the linear matrix inequality technique, several sufficient conditions are derived to ensure the finite-time synchronization,and applied to the case of identical nodes and the one without uncertain disturbance. Also the adaptive finite-time synchronization is discussed. A numerical example is given to show the effectiveness of the main results obtained.     

SYNCHRONIZATION IN COMPLEX DYNAMICAL NETWORKS

In the past few years, the discovery of small-world and scale-free properties of many natural and artificial complex networks has stimulated increasing interest in further studying the underlying organizing principles of various complex networks. This has led to significant advances in understanding the relationship between the topology and the dynamics of such complex networks. This paper reviews some recent research works on the synchronization phenomenon in various dynamical networks with small-world and scale-free connections.     

基于Lyapunov稳定性理论的星型耦合电动机网络的混沌同步

基于Lyapunov稳定性理论和多个体协调控制,通过设计网络中互联电动机节点之间的耦合函数,实现整个星型耦合电动机网络的渐进同步。从理论分析和数值仿真两个方面,证明并验证了该控制策略的有效性。提出的耦合函数结构简单、控制效果良好,对保证电动机传动系统的协调同步运行具有较好的应用参考价值。     

基于时变延迟混沌神经网络的H∞同步保密通信

针对一类含保密信息的时变延迟混沌神经网络,提出了同结构H_∞同步控制方案, 在实现同步后能有效恢复出隐藏的多路明文信号。利用线性矩阵不等式方法为同结构时变延迟混沌神经网络设计了H_∞同步控制器,在此基础上应用Lyapunov方法分析了同步误差的收敛性。当同步误差收敛时,可根据被动系统状态恢复出所传输的隐藏信号。仿真结果表明,该控制方案可以实现变时延混沌神经网络同步,并能恢复出多路明文信号。     

Fixed-Time Synchronization of Complex Networks via Intermittent Control Without Sign Function

Journal of Systems Science and Complexity - This paper investigates the fixed-time synchronization problem of complex networks. A novel switching controller is proposed to solve the problem. The...     

延时耦合复杂动力网络的全局混沌同步

利用Lyapunov稳定性理论,结合线性矩阵不等式方法,给出了具有耦合延时的复杂动力网络全局指数同步的时滞无关和时滞相关的若干条件.同时以Duffing混沌系统为例,应用时滞相关条件,得到了保证同步状态全局指数稳定的时滞上界,并与已有结论作比较,验证了结论的保守性有所减弱.数值仿真结果也说明理论分析的正确性.     

一类复杂动态网络的鲁棒H∞同步

针对一类由Lur'e系统组成的复杂动态网络,研究其鲁棒H∞同步问题,其中每个子系统所受的干扰为一个能量有界函数.基于Lyapunov稳定性理论,给出了使网络达到同步并能满足给定的H∞性能指标的同步判据,即一组LMIs有解,且所设计的控制器的参数可由LMIs的解给出.仿真中以蔡氏振荡器组成的复杂网络为例,验证了所提方法的...     

群结构时空网络的同步

为了研究群结构时空网络中的同步现象，运用线性稳定性分析方法和强耦合极限近似，得到时空网络中群同步的本征值关系、拓扑条件及比值条件，给出了判断时空网络是否能发生群同步的判据，并在具体的一般网络中得到验证。发现了小集团结构的重要性，它们可以决定如何在各个群之间加入连接才能达到群同步以及达到群同步的最好的连接方式。通过观察其中最大的小集团，可以判断群同步发生的临界耦合强度。给出了同步相图，整个时空网络存在5个状态：完全不同步状态（US）、群同步状态（GrS）、群内同步状态（IS）、完全同步状态（CS）和过渡状态。当把两个群构成的网络扩展到多个群，扩展到整个二维时空，可以看到不同的斑图转换，得到网络从完全不同步到完全同步的多种路径。     

相振子网络中集聚系数和度分布对复杂度的影响

分析了复杂网络的集聚系数和度分布的异质性这两个重要的描述复杂网络结构特点的特征量对复杂度的影响。研究发现,增大集聚系数能增大复杂度的最大值以及增大复杂度钟形曲线的宽度,而增大度分布的异质性不能增大复杂度的最大值却可以明显增大复杂度在上升段和下降段的取值。对于小世界网络集聚系数对复杂度的影响更明显,而对于无标度网络,度分布的异质性更能显著的改变复杂度的取值。进一步加深了人们对描述网络部分同步状态的复杂度的认识,为设计合理的网络结构提供了理论基础。     

基于飞秒脉冲相关法的高精度时间同步测量

提出以飞秒脉冲作为时间信号的载体进行高精度时间同步测量的方法。基于光学倍频介质和二次谐波效应分析了基于飞秒脉冲相关探测的时间同步测量机理。完成了基于飞秒脉冲的高精度时间同步测量系统构建,研究了时延测量的时域空域参数依赖关系,通过空间延迟线扫描的方式进行系统定标和时延测试。测试结果表明,该方案能够实现10 fs量级的时间同步测量,为高精度时间同步研究提供了新的方法。